第六讲 半导体的基础知识

物质导电能力的大小是用导体和绝缘体来表征的，导体的导电能力强，绝缘体的导电能力弱；

导电能力介于导体和绝缘体之间的物质，就称为半导体；

常见的半导体有硅（Si）和锗（Ge），这是单质半导体；

还有化合物半导体砷化镓（GaAs）和磷化镓（GaP）； 

当半导体受热、光、杂质的影响后，其导电能力急剧上升，这是和导体、绝缘体有所不同的；

完全纯净的且晶格完整的（晶格，物质结构专有名词，这里不展开讲述）半导体称本征半导体；

本征半导体在绝对0°K（自然环境不存在）和无光照的情况下，和绝缘体是相近的，是不导电的；

当掺入杂质后，导电能力才急剧上升。但是达不到导体的程度；

常规情况下，半导体都是4价的。即原子的最外层有4个电子。受热或受光照后，其中的1-4个就会获得能量脱离原子核的束缚，自由运动，能够导电，称为自由电子，同时出现了1-4个空位，称为空穴，空穴也是能导电的。这叫做热激发；

当掺入杂质后，就破坏了原子结构，掺入5价元素，每个原子就多了一个电子，掺入3价元素，每个原子就少了一个电子即多出了一个空穴；

我们正是利用掺杂才将半导体制作成为对我们有用的物质----杂质半导体；

当掺入3价硼（B）原子，每个原子周围就比半导体原子少了一个电子，对半导体整体来说，就出现了一个空位，称为空穴，这个空穴是带正电荷的。含有空穴的半导体称P型半导体，空穴（带正电荷）也是能导电的，就像电影院里的一个空座位，人挨个往空座位方向移动时，空座位就从这一头移动到了另一头，所以说，空穴（带正电荷）也能导电；

当掺入5价磷（P）原子，每个原子周围就比半导体原子多了一个电子，对半导体整体来说，就多出了一个电子。这个电子不受原子核束缚，可以自由移动导电，称自由电子，自由电子是能导电的。含有自由电子的半导体（这个自由电子与受光和热激发出来的自由电子不同，这个是多出来的，没有空穴与之对应）称为N型半导体；

自由电子和空穴相遇时，自由电子就可能呆在了空穴的位置，称为复合。